科学史家们对于朱子的自然科学研究也多有评述。
英国科学史家李约瑟称朱子是“一位深入观察各种自然现象的人”（（英）李约瑟：《雪花晶体的最早观察》，《李约瑟文集》，辽宁科学技术出版社，1986年，第521页）。
韩国科学史家金永植在所著的《朱熹的自然哲学》中指出，朱熹在科学技术方面的知识“达到了很高的水平，他对自然界的知识有时还独具慧眼”（（韩）金永植：《朱熹的自然哲学》，华东师范大学出版社，2003年，第7页）。
中国科学史家胡道静先生说：“朱子对于自然界林林总总的万物之理，亦潜心考察，沉思索解，常有独到之见，能符合科学研究所得出的法则。所以，朱子还是我国历史上一位有相当成就的自然科学家。”（胡道静：《朱子对沈括科学学说的钻研与发展》，武夷山朱熹研究中心：《朱熹与中国文化》，学林出版社，1989年，第39页）
朱熹对于自然的观察非常细致。他曾观察到高山的岩石中有螺蚌壳,于是推断大地表面曾有过“下者变而为高”的过程。对此,英国著名科学史家李约瑟说:“朱熹当时就已经认识到,自从生物的甲壳被埋入海底软泥当中的那一天以来,海底已经逐渐升起而变为高山了。但是直到三世纪以后,亦即一直到达·芬奇的时代,欧洲人还仍然认为,在亚平宁山脉发现甲壳的事实是说明海洋曾一度达到这个水平线。”
胡道静先生称，“朱熹是历史上一位有相当成就的自然科学家。”李约瑟对朱熹在自然科学方面的工作和成就也相当肯定的。他说：“朱熹是一位深入观察各种自然现象的人。”并对朱熹在解释雪花何以呈六角形时将雪花与太阴玄精石的比较予以高度评价，称之“预示了后来播云技术的发展”。李约瑟还认为“朱熹是第一个辨认出化石的人”，比西方早出四百多年。
即便如此，缺乏数学训练的朱熹正如黄仁宇所言：“如是理学家或道学家所谈及的很多事物，只能美术化的彼此印证，不能用数目字证明。”“其结果则有如李约瑟之所说，朱熹在没有产生一个牛顿型的宇宙观之前，先已产生了一个爱因斯坦型的宇宙观。”许多学者认为中国古代自然观特别是阴阳五行学说妨碍科学的进步。中国自然哲学家在解释现象时，往往求助这种自然哲学，例如：电被解释为，“阴阳相激为电”；地震被认为是“阳伏而不能出，阴迫而不能蒸”。于是经验主义和神秘主义的极端形式，贯穿整个古代中国科学理论体系。
近代学者借用朱熹的“ 格物致知”一词，把西方自然科学称为“格致之学”。